Während wir schlafen, ist in unserem Organismus viel los. Unser Gehirn läuft auf Hochtouren und verarbeitet, sortiert und speichert alle wichtigen Informationen des Tages. Ein gesunder, erholsamer Schlaf und eine ungestörte Abfolge der verschiedenen Schlafphasen sind sehr wichtig für unsere Gesundheit.
Was passiert eigentlich genau, während wir friedlich im Bett liegen und schlafen? Was verändert sich im Laufe der Nacht? Wir erklären Dir, was ein Schlafzyklus ist, wie viele Schlafstadien wir Nacht für Nacht durchlaufen und was die charakteristischen Merkmale der einzelnen Schlafphasen sind.
Was ist ein Schlafzyklus?
Während eines achtstündigen Schlafs durchlaufen wir etwa vier bis fünf Schlafzyklen von jeweils etwa 90 bis 110 Minuten.
Wir schlafen nach einem festen Muster. Jeder Zyklus besteht aus verschiedenen Schlafphasen, die wichtige Aufgaben für unsere körperliche und psychische Erholung übernehmen. Die Schlafzyklen verändern sich während der Nacht. Der Tiefschlaf, auch Non-REM-Phase (NREM-Schlaf) genannt, kommt vor allem in den ersten Zyklen vor. Die Traumschlafphase bzw. REM-Phase ist im ersten Zyklus nur kurz ausgeprägt und wird in den darauffolgenden länger. Gegen Ende des Schlafs kann sie bis zu einer Stunde andauern.
REM ist die Abkürzung für die englische Bezeichnung „Rapid Eye Movement“ und bezieht sich auf die schnellen Augenbewegungen, die in der REM-Phase bei geschlossenen Augenlidern typischerweise auftreten. Der REM-Schlaf wird auch als Traumschlaf bezeichnet, weil wir in dieser Phase vermehrt träumen.
Häufiges Erwachen in der Nacht
Während der Nachtruhe wachen wir zwischendurch immer mal wieder auf. Das nächtliche Aufwachen ist ein natürlicher, evolutionär bedingter Prozess, der physiologisch zum Schlaf dazu gehört und ganz normal ist.
Die Wachphasen können nachts Zehn- bis 30-Mal auftreten, dauern in der Regel aber nur wenige Sekunden an. Das haben Messungen im Schlaflabor ergeben. Der Durchschnitt liegt demnach bei 28 Wachphasen pro Nacht. Im Normalfall schlafen wir – wenn alles in Ordnung ist – gleich wieder ein. Am nächsten Tag haben wir die flüchtigen Wachmomente schon vergessen.
Problematisch wird das Aufwachen in der Nacht jedoch, wenn Betroffene sich in der kurzen Wachphase emotional aufregen und dadurch nicht wieder einschlafen können. Passiert das häufiger, kann dies auf eine Schlafstörung hinweisen. Loslassen, abschalten und entspannen vor der Nachtruhe ist darum ein wichtiger Tipp für einen erholsamen Schlaf.
Ein Schlafzyklus, vier Schlafphasen
Schlafmediziner:innen unterscheiden innerhalb eines Schlafzyklus vier Schlafphasen. Der Zyklus beginnt mit der Einschlafphase, dann folgen die Leichtschlaf- und Tiefschlafphase und schließlich die sogenannte REM-Phase, die den jeweiligen Schlafzyklus beendet.
Generell wird zwischen zwei Formen von Schlaf unterschieden: Zwischen dem Non-REM-Schlaf und dem REM-Schlaf. Der Non-REM-Schlaf umfasst die ersten drei Stadien, bestehend aus Einschlafphase, Leichtschlafphase und Tiefschlafphase. Das vierte Stadium ist der REM-Schlaf, unsere Traumschlafphase.
1. Schlafphase: Einschlafphase
Die Einschlafphase (Non-REM-Schlaf, Stadium N1) ist gekennzeichnet durch den Übergang vom Wachzustand zum Schlafen. In dieser Phase sind wir nicht mehr richtig wach, aber schlafen tun wir zunächst auch noch nicht. Im Idealfall befinden wir uns vor dem Einschlafen in einem ausgeruhten Zustand und gleiten dann von der entspannten Wachphase in die Einschlafphase.
In dieser ersten Phase des Zyklus kommt unser Körper zur Ruhe, die Atmung und der Puls werden regelmäßiger und langsamer und unsere Muskeln entspannen sich, was sich manchmal in Muskelzuckungen äußern kann. Eingeschlafen sind wir erst dann, wenn sich auch unser Gehirn entspannt hat, unser Bewusstsein nicht mehr aktiv ist und wir leise Geräusche oder Berührungen nicht mehr wahrnehmen.
Menschen, denen das Einschlafen besonders schwerfällt, leiden möglicherweise unter einer Einschlafstörung. Einschlafstörungen betreffen oft das erste Schlafstadium, können aber auch im Rahmen von Durchschlafstörungen während der gesamten Nacht auftreten. Bei Durchschlafstörungen wachen Betroffene in der Nacht richtig auf und können meistens nicht wieder einschlafen oder erreichen nur noch eine leichte Schlafphase.
2. Schlafphase: Leichtschlaf
Nach der Einschlafphase gleiten wir in die sogenannte Leichtschlafphase (Non-REM-Schlaf, Stadium N2) über. Unter den Schlafphasen macht Stadium N2 den größten Anteil an unserer Gesamtschlafzeit aus.
Die Leichtschlafphase wird auch als stabiler Schlaf bezeichnet, weil nun der eigentliche Schlaf beginnt. Trotzdem schlummern wir in diesem Stadium eher oberflächlich und können noch relativ einfach durch Reize wie Lärm oder Licht aufwachen.
Der Leichtschlaf ist dadurch gekennzeichnet, dass sich unsere Muskeln noch mehr entspannen. Mitunter treten Muskelzuckungen auch in dieser Phase auf, weil das Gehirn und die Muskeln nicht im gleichen Tempo zur Ruhe kommen. Auch die Muskeln im Gaumenbereich erschlaffen, wodurch es zum Schnarchen kommen kann. Unser Puls und die Atmung werden in dieser Phase gleichmäßiger und die Körpertemperatur sinkt etwas ab. Die Augenbewegungen hinter den geschlossenen Lidern sind langsam und kaum noch erkennbar. Jetzt wird der leichte Schlaf langsam tiefer und wir erreichen im Idealfall die nächste Schlafphase im Schlafzyklus.
3. Schlafphase: Tiefschlaf
Nun folgt die Tiefschlafphase (Non-REM-Schlaf, Stadium N3). Ursprünglich wurde die Phase in eine mitteltiefe (N3) und sehr tiefe Schlafphase (N4) unterteilt. Inzwischen werden beide Formen aber unter Stadium N3 zusammengefasst. Im Tiefschlaf angekommen lassen wir uns nun nicht mehr so leicht durch äußere Reize wecken.
Im Tiefschlaf entspannt sich unsere Muskulatur noch weiter, die Aktivität von Gehirn, Herz und Kreislauf sinkt auf ein Minimum und das Hormonsystem wird angeregt. Das bedeutet, dass Herzschlag und Atmung langsamer werden, der Blutdruck absinkt und die Wachstumshormone vermehrt ausgeschüttet werden. Jetzt sind die Augäpfel unter den Lidern ruhig und bewegungslos.
Der Tiefschlaf ist besonders wichtig für unsere Regeneration. Hier finden nun die wichtigen Prozesse statt, damit unser Körper heilen und sich erholen kann. Gegen Ende der Nacht nehmen die Tiefschlafanteile im Schlaf ab. Wirst Du im Tiefschlaf aufgeweckt, fühlst Du Dich benommen.
In dieser Phase können auch Schlafstörungen wie die sogenannten Parasomnien auftreten. Typisch für Parasomnien sind unerwünschte Verhaltensauffälligkeiten während des Schlafs. Dazu gehören Phänomene wie Schlafwandeln (Somnambulismus), Zähneknirschen (Bruxismus) und Albträume.
4. Schlafphase: REM-Schlaf (Traumschlaf)
REM-Schlaf, die Traumschlafphase. Charakteristisch für die REM-Phase sind die raschen Augenbewegungen (Rapid-Eye-Movement), die unter den geschlossenen Lidern deutlich erkennbar sind. Unser Gehirn ist im REM-Schlaf fast so aktiv wie im wachen Zustand. Es sortiert die Eindrücke vom Tag und lässt uns sehr intensiv und lebhaft träumen. Während wir träumen, empfinden wir die Geschehnisse meist als sehr real.
Forscher:innen gehen davon aus, dass die Prozesse, die einen Traum hervorrufen, für unser Gehirn und für unseren Organismus sehr wichtig sind, denn in der REM-Phase erholen sich das Nervensystem und die Psyche besonders gut. Lernprozesse finden ebenfalls im REM-Schlaf statt.
In der Traumschlafphase ist die Muskelaktivität so stark herabgesetzt, als würden sich alle Muskeln in einem „gelähmten“ Zustand befinden. Wir liegen wie erstarrt im Bett. Dies ist ein Schutzmechanismus unseres Körpers, damit wir die intensiven, realistisch empfundenen Träume oder Albträume nicht ausleben. Wir könnten ansonsten uns selbst und Menschen in näherer Umgebung in Gefahr bringen.
In der REM-Schlafphase nimmt unsere Atemfrequenz wieder zu, die Atemzüge werden tiefer und unser Blutdruck sowie die Herzfrequenz steigen an. Zum Ende der Schlafperiode wachen wir entweder aus dem REM-Schlaf auf, weil die Nacht zu Ende geht und der Tag anbricht oder wir gleiten wieder in einen neuen Schlafzyklus.
Intensive Träume im REM-Schlaf
Im Vergleich zu den anderen Schlafphasen träumen wir im REM-Schlaf besonders intensiv. Die Träume sind teilweise realistisch und zeigen eine richtige filmartige Handlung. Manchmal können die Inhalte sehr heftig und emotional sein. Sogenannte Albträume versetzen uns in Angst und Schrecken, wir werden verfolgt, verletzt oder erleben eine akute Gefährdung unseres Lebens. Auch Gefühle wie Wut und Trauer oder Schmerzempfindungen sind möglich.
Träume mit negativen Affekten führen in der Regel zum Erwachen. Treten solche Angstträume häufig auf, können sie unsere Schlafqualität erheblich beeinträchtigen.
Luzide Träume im REM-Schlaf
Eine besondere Form von REM-Träumen stellen luzide Träume oder Klarträume dar. Es handelt sich dabei um Träume, bei denen der bzw. die Träumende sich bewusst ist, dass er bzw. sie gerade träumt. Manchmal können Menschen mit luziden Träumen auch in das Geschehen eingreifen und den Traum aktiv verändern.
Warum ist der ungestörte Ablauf der Schlafphasen so wichtig für uns?
Schlafen ist lebensnotwendig für uns und unser geistiges und körperliches Wohlbefinden. Auch wenn unser Bewusstsein während der Nachtruhe abgeschaltet ist, laufen viele Prozesse in unserem Organismus ab, z. B. Regenerations- und Reparaturarbeiten.
Im Schlaf werden nicht nur neue Zellen gebildet. U. a. finden auch im Immunsystem im Schaf wichtige Prozesse statt. Gerade bei Babys und Kindern ist z. B. die nächtliche Ausschüttung von Wachstumshormonen für ihre Entwicklung wichtig. Auch unser Gehirn arbeitet fleißig und sortiert zwischen unwichtigen und wichtigen Erinnerungen, um nur die wichtigen Informationen in unserem Langzeitgedächtnis abzuspeichern.
Damit all diese Prozesse erfolgen können, sind eine ausreichende Schlafdauer und das Ablaufen der verschiedenen Schlafphasen wichtig. Bei Schlafstörungen kann es beispielsweise sein, dass die Schlafzyklen nicht richtig ablaufen, was sich negativ auf unsere körperliche und psychische Gesundheit auswirken kann. Wird beispielsweise der Tiefschlaf häufig unterbrochen, finden aber die wichtigen Regenerations- und Reparaturprozesse möglicherweise nicht richtig statt.
Wie werden die Schlafstadien gemessen?
Die einzelnen Schlafphasen können anhand charakteristischer Merkmale in der elektrischen Aktivität des Gehirns gemessen und gut voneinander unterschieden werden. Die Gehirnaktivität wird mithilfe der sogenannten Elektroenzephalografie (EEG) erfasst und in Form von Gehirnwellen aufgezeichnet. Dies kann im Schlaflabor stattfinden oder auch durch ein mobiles Gerät zuhause. Neben dem EEG kommen auch eine Elektrookulografie (EOG) und eine Elektromyografie (EMG) zum Einsatz. Bei der EOG werden die Augenbewegungen erfasst, bei der EMG die Muskelaktivität.
Was genau sind Gehirnwellen?
Gehirnwellen sind rhythmische oder sich wiederholende Muster neuronaler Aktivitäten (Kommunikation der Nervenzellen) unserer Großhirnrinde. Sie können mithilfe von Elektroden an der Kopfhaut gemessen werden. Jede elektrische Entladung der Nervenzellen erzeugt ein elektromagnetisches Feld, Gehirnwellen, mit einer Frequenz zwischen einer bis 40 Schwingungen pro Sekunde (40 Hz, Hertz).
Je nach Schwingungen unterscheiden Schlafmediziner:innen zwischen Delta-, Theta-, Alpha- und Beta-Wellen. Sie können den unterschiedlichen Schlafphasen und der Wachphase zugeordnet werden.
Gehirnaktivität in der Einschlafphase
Das erste Schlafstadium stellt den Übergang vom Wachzustand in den Schlaf dar. Der Schlaf ist leicht und oberflächlich, weil das Bewusstsein zwischen Schlafen und Wachsein hin und her wechselt. Charakteristisch sind in der Phase daher auch rasche und unregelmäßige Hirnwellen, die im EEG angezeigt werden. Die Aktivität im Gehirn wechselt zwischen den sogenannten Alpha-Wellen (8-12 Hz) der Wachphase zu langsamer frequentierten Theta-Wellen (3-8 Hz).
Gehirnaktivität im Leichtschlaf
Die Gehirnfunktionen werden im leichten Schlaf zunehmend langsamer. Manchmal können aber noch Aktivitätsschübe auftreten. Der Leichtschlaf zeigt im EEG vorwiegend Theta-Wellen und Gehirnströme, die als K-Komplexe oder Schlafspindeln bezeichnet werden.
Die K-Komplexe sind ein charakteristisches Merkmal für den Leichtschlaf. Dabei handelt es sich um besondere Wellenformen, die entstehen, wenn das Gehirn im Schlaf durch äußere Reize aktiviert wird. Der Buchstabe „K“ steht für das englische Wort „knock“ und bedeutet, dass ein Außenreiz, z. B. eine Lichtquelle von außen „anklopft“ und in unser Bewusstsein eindringt. Manchmal können die K-Komplexe auch in der ersten Schlafphase oder im Tiefschlaf auftreten.
Gehirnaktivität im Tiefschlaf
In der dritten Schlafphase sind unsere Muskeln entspannt, die Atmung regelmäßig und langsam. Unser Bewusstsein ist vollkommen still. Im Tiefschlaf zeigt sich im EEG typischerweise eine sehr langsame Frequenz der Hirnströme mit großen Ausschlägen. Diese Hirnstromwellen werden auch als Delta-Wellen (0,2-3 Hz) bezeichnet.
Gehirnaktivität im REM-Schlaf
Die Hirnaktivität nimmt im REM-Schlaf wieder an Fahrt auf. Informationen vom Tag werden sortiert, Wichtiges abgespeichert, Unwichtiges verworfen. Alte Erinnerungen werden ebenfalls geprüft und selten genutzte Inhalte verblassen, häufig genutzte werden gestärkt. Durch die Verknüpfung von Informationen können kreative Ideen entstehen und Lösungen gefunden werden. Wir träumen. Die starke Aktivität des Gehirns zeigt sich auch in den Hirnstromwellen im EEG. Sichtbar werden niedrig-frequentierte Theta-Wellen und höher frequentierte Alpha- und Beta-Wellen (12-38 Hz).
Im Wandel: Schlafphasen und Lebensalter
Mit dem Alter verändert sich auch unser Schlaf. Erwachsene verbringen etwa drei Fünftel der Nacht im Leichtschlaf und je ein Fünftel im Tiefschlaf und REM-Schlaf. Mit zunehmendem Alter nimmt der Tiefschlafanteil ab. Neugeborene benötigen am meisten Schlaf und verbringen etwa die Hälfte in der Traumschlafphase.
Schlafphasen beim Baby
In den ersten drei Monaten schlafen Babys zwischen 16 und 18 Stunden und wachen alle zwei bis vier Stunden auf. Erst nach etwa drei bis sechs Monaten sind sie tagsüber auch mal fünf Stunden wach und können nachts etwa sechs Stunden am Stück schlafen.
Bei Neugeborenen unterscheiden Schlafforscher:innen nur zwischen zwei Schlafphasen, dem REM-Schlaf und dem Non-REM-Schlaf. Der REM-Schlaf wird auch als „aktiver Schlaf“ und der Non-REM-Schlaf als „ruhiger Schlaf“ beschrieben. Sie beginnen den Schlafzyklus anders als Erwachsene und fallen zunächst in einen oberflächlichen REM-Schlaf, dann erst in den Tiefschlaf.
In der REM-Phase können Eltern die typischen Augenbewegungen erkennen, die Gliedmaßen des Babys können zucken oder die Atmung kann beschleunigt sein. In der NREM-Phase hingegen fehlen die Bewegungen. In der Traumschlafphase können Babys leicht aufwachen, im Tiefschlaf hingegen schlafen sie wie ein Stein und lassen sie sich nicht oder nur sehr schwer wecken.
Für Babys und Kleinkinder nimmt der REM-Schlaf zu Beginn etwa die Hälfte der Schlafzeit ein. Der aktive Schlaf ist besonders wichtig, weil in dieser Schlafphase wichtige Prozesse für die Entwicklung des Gehirns und des motorischen Gedächtnisses stattfinden. Tagsüber werden viele neue Sinneseindrücke gesammelt und es wird viel Neues gelernt, was dann im Schlaf verarbeitet und gespeichert wird.
Schlafphasen bei Erwachsenen
Mit fortgeschrittenem Alter sinkt unsere durchschnittliche Schlafdauer. Für Erwachsene liegt die empfohlene Schlafdauer bei 7-9 Stunden. Für ältere Erwachsene werden 7-8 Stunden Schlaf empfohlen.
Mit zunehmendem Alter nehmen die Leichtschlafphasen zu und die Tiefschlafphasen pro Nacht ab. In der Folge wachen ältere Menschen nachts häufiger auf, können schlechter wieder einschlafen oder werden morgens früher wach. Oft empfinden sie den Schlaf nicht mehr als so erholsam wie in jüngeren Jahren.
Auch beeinflusst eine Veränderung der Lebensgewohnheiten den Schlaf. Viele ältere Menschen gehen früher ins Bett und wachen daher in den frühen Morgenstunden wieder auf. Auch bewegen sie sich möglicherweise weniger am Tag und ernähren sich anders. Dazu kommt, dass ältere Menschen häufiger Schlafstörungen entwickeln, die im Zusammenhang mit Erkrankungen stehen. Dazu gehören z. B.:
- Chronische Schmerzen
- Nächtlicher Harndrang
- Magen-Darm-Beschwerden
- Diabetes mellitus
- Demenz
- Schlafbezogene Atemstörungen (Schlafapnoe)
Veränderungen des Schlafs im Alter sind ein natürlicher Prozess. Entwickelt sich die Schlafqualität jedoch in eine Richtung, die die Lebensqualität beeinträchtigt, z. B. aufgrund sehr starker Tagesmüdigkeit, ist es sinnvoll die Schlafprobleme nicht einfach hinzunehmen, sondern zu behandeln. Ein dauerhaft schlechter Schlaf wirkt sich negativ auf unseren Körper und unsere Psyche aus.
